庞 浩 王赞基

     来源：《电子技术应用》

     摘要：介绍利用高速微处理器tms320c542实现脱机视频编/解码系统的控制核心的方法。这个设计方法利用和扩展了tms320c542芯片的接口资源，结构清晰、性能高效，成功地满足了视频系统实时处理大量图象数据的性能需要。

     关键词：dsp

     微处理器 可编程逻辑器件 视频编/解码

     视频图象编/解码的目的一方面要将模拟视频信号转化为数字信号来传输，另一方面，由于单纯的视频模数转换所得到的图像数据量非常庞大，必须应用图象压缩技术减少数据量。在图象编/解码领域有两种实现方式，一种是基于微机平台的实现方式，图象数据通过微机软件或者是利用基于微机总线的图象处理卡进行压缩编码，并且可以通过pc网络进行数据传输。另一种方式抛开了微机平台，应用dsp为主的微处理器算法对图象进行压缩/解压缩的编/解码处理。后一种方式构成的系统被称为脱机图象系统。脱机图象系统由于设备体积小，应用灵活简便，受到广泛的关注。随着微处理技术的发展，专用的图象压缩/解压缩asic芯片涌现，图象处理算法已经集成于asic中，这就简化了脱机图象系统的设计实现。

     虽然专用图象压缩/解压缩芯片已经集成了编/解码的算法，但是图象压缩效果的实时调节、数据速率的控制和图象数据的传输仍然需要高速微处理器加以控制实现。本文主要从硬件设计角度，介绍在一个脱机视频图象编/解码系统中，高速dsp芯片tms320c542的设计应用。

     1 tms320c542的外围接口功能

     tms320c542是美国ti公司c54x系列dsp中的一款。它是16位定点运算的高速微处理芯片，运算速度为40mips,工作电压为5v，片内ram有10k字，是该系列中片内ram较大的。c542主要的外围硬件接口功能如下：

     ·并行io接口，包括16位地址线和16位数据线。地址线是单向的输出引脚，数据线为双向引脚。协该接口工作的还有数据区选通信号ds、程序区选通信号ps、io端口选通信号is、存储访问的数据锁存信号mstrb、io端口访问的数据锁存信号iostrb和读写信号r/w。

     ·5条外部中断信号线，其中有一个是不可屏蔽中断，其余的4个是可屏蔽中断。

     ·1条程序条件跳转控制输入线和1条外部标志信号输出线xf。

     ·两个串行通信号，其中一个是具有数据缓冲区的高速串口bsp，另一个是时分复接tdm串行通信口。数据缓冲串口bsp由全双工的串行接口和最大可以达到2k字长的数据缓冲区构成，当采用缓冲发送/接收模式时，缓冲区中的数据的发送/接收过程不影响dsp运行其它程序代码。

     ·主控接口hpi，用于外部处理器或者微机总线与dsp之间的数据访问控制。外部处理器或微机可以利用这个接口访问dsp内部的指定内存空间，进行数据的读出或写入，而不妨碍dsp内部程序正常的运行处理。即使外部处理器的处理速度很慢，hpi接口也不会减慢或停止dsp的运算。如果外部处理器有必要申请dsp的服务，也可以利用此端口引发dsp的相应中断。

     作为脱机视频编/解码系统核心的dsp既要具有高速的计算能力，又希望能够提供良好的外围接口和通信接口，c542的性能符合本系统的需要。

     2 dsp的外围关系

     本系统中dsp的外围器件比较多，而且各自都具有特殊的功能和用法，所以理顺它们的电气关系，是系统设计的首要问题。

     2.1 dsp的程序载入所需要的外围

     c542的运行程序除了厂家直接烧制到片内rom的情况外，需要外加器件帮助dsp存储程序。在系统上电复位后，首先要将程序代码由片加载到dsp的片内ram中再执行。c54x提供了多种程序加载的方法：hpi接口程序加载方法、8位i/o接口程序加载方法、16位i/o接口程序加载方法、8位并行eprom程序加载方法、16位并行eprom程序加载方法和串口程序加载方法。本系统选择用一片32k×8bit的eprom采用8位并行ertpm的程序加载方法给dsp加载程序。